葛均波:元宇宙在心血管健康中的应用——2022年中国医师协会心血管内科医师年会主旨报告
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元元的起源及其在心血管健康领域中的应用方案
该元词起源于1992年出版的美国科幻小说“雪崩”。该小说描述了一个与现实世界平行的虚拟世界 - “变态”。它具有现实世界的所有形式。简而言之,这是现实世界。每个人及其中的事情都被数字投影到这个云世界中,您可以在现实世界中做任何可以做的事情。到21世纪,随着科学技术的爆炸式增长,Metaverse不再是一种幻想和奢侈。我们需要考虑的不再是我们是否可以创建Metaverse,而是如何使用Metaverse使患者受益。正如AI机器人在2018年东方会议上所提到的,未来已经到来,并且在心血管领域的应用也将逐渐实现。
从分析元元的特征,其四种形式,包括增强现实开yun体育官网入口登录app,生活记录,镜像世界和虚拟世界,以及从虚拟到增强的外部到内部的两个维度,也适用于该概念心脏的元。相应的特定应用是3D心脏动画和AR眼镜,心血管健康可穿戴设备,实时医学教育空间以及虚拟医院以及虚拟诊断和治疗室。
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五个主要的技术系统:帮助元评估的医疗应用
元元的主要特征是一切的互连,虚拟和现实的整合以及权力下放。它通过五个主要技术系统(例如人工智能,扩展现实技术,5G网络,区块链技术和云计算(数字双胞胎))共同支持和完成。
人工智能
如今,人工智能通过电子健康记录,心脏电影图像和其他大数据帮助了医学的开发,并已在许多方面使用,例如生活方式干预,遗传学,多媒体,可穿戴设备等。人工智能包括机器学习和深度学习。由于认知计算和人工智能具有许多相似之处,因此它们在广义上也可以被视为人工智能的重要模型之一。认知计算的目的是为决策者提供所需的信息,以做出更好的基于数据的决策。机器学习是人工智能的渐进阶段。为了实现人工智能,有必要允许计算机连续学习,输入大量数据,以便它可以从数据中积累经验并逐渐形成认知。深度学习是机器学习的进一步扩展。随着机器学习的持续发展和进步,人类已经开始研究更聪明和一般的模型。这种进步更符合当今医学对人工智能发展的需求。
总体而言,人工智能在心血管领域的当前应用主要涵盖:疾病筛查,风险预测,辅助诊断,辅助治疗和随访监测。
疾病筛查有助于我们从常规检查中提早检测重要疾病,例如心电图和深神经网络AI分析,可以为心脏瓣膜疾病,LVEF下降,收缩功能障碍,舒张功能障碍,肥大性心肌病和贫血而神秘。对疾病做出判断。例如,ECG-AI可以帮助筛选主动脉瓣狭窄。 2021年在Eur Heart J发表的一项研究,其中包括258,607名患者,完全证实了ECG-AI的价值。
过去,我们对疾病的理解经常保留在治疗头痛和脚部的局部诊断和治疗模型中。这对心血管疾病甚至整个血管疾病的准确风险预测有很大的限制。实践证明,多组学和机器学习是精确风险预测领域中AI的发展趋势。我们必须全面分析检查员在整体医学和全球心态中的疾病风险。一项在2022年在J Am Coll Cardiol发表的研究使用了多维参数,以根据年龄进行初级预防,并做出了更精确的风险分层,这使我们在风险预测中应用了人工智能。更多参考。
诊断和治疗决策支持是人工智能应用的另一个重要领域。可以通过与完整的患者进行沟通,详细的电子健康记录,人工智能分析以及输出诊断和治疗决策建议以及最终从医生到患者的完整反馈链来完成。一项针对2022年J Am Coll Cardiol发表的针对慢性心力衰竭的优化药物治疗的提醒系统研究表明,通过AI做出诊断决策支持可以显着改善GDMT的使用。 2020年对Eur Heart J的一项研究表明,AI临床决策支持系统可以促进对房颤抗凝药物的标准化使用。
扩展现实技术
扩展的现实技术包括虚拟现实,混合现实和增强现实,这些现实是通过教育,术前,术中,治疗/康复的整个诊断和治疗过程进行的。例如,大脑计算机的相互作用,全息摄影,人类传感器和其他细分现实生活中的细分技术已被广泛用于血管腔疗法中。虚拟现实技术也逐渐应用于远程医疗,元元将通过虚拟办公室补充远程医疗通道,患者和医生可以在3D诊所或任何其他地方见面。
5G/物联网
5G/物联网将构建模块开yun体育app入口登录,例如可穿戴设备,移动健康,社交网络,远程检测,数据分析和远程医疗,这是一个重要的开发阶段,从人工智能到元智能虚拟互动的真实应用。 。
机器人辅助介入的操作系统是人工智能迈向技术运作的重要步骤。 2021年3月13日,西门子医疗Corindus Tuling的最新一代CORPATH®GRX介入手术机器人在Hainan介入疗法手术的Boao Super Hospital boao Super Hospital完成了首个国内机器人辅助底座动脉,无疑会增加我们的决心来应用机器人治疗。
目前,5G数字健康在心血管领域的应用主要反映在医院外慢性疾病的管理中。患者使用多功能可穿戴监控设备将信息馈送到Internet医疗平台,该平台将信息输入到电子病历系统中,并最终将其提供给慢性疾病管理的医生。上的一项慢性心力衰竭的远程心脏康复研究通过可穿戴监测设备的蓝牙连接掌握患者的3导联心电图、外周血氧饱和度、血压、体重等重要指标,软件提醒监视和上传,远程通信和电子病历记录信息并提供医生的指导和反馈。结果表明,远程管理团队可以将全因死亡率降低30%,心血管死亡率降低33%。
区块链
区块链是医学元宇宙领域的重要组成部分,因为它允许通过智能合约控制权力下放,并记录数字世界中环境甚至项目的“所有权”。高价值健康数据的管理和安全是区块链在医疗领域中最突出的应用。保存于中央计算机,患者信息很容易被盗。因此使得需要合理使用数据的人(比如医生),也很难获取数据。通过区块链技术,患者全生命周期的数据均可以安全地整合到患者自己,患者全生命周期的数据均可以安全地整合到患者自己独有的电子病历系统中,这一技术也可以保障患者可选择何时向何人授权访问其医疗记录。,这一技术也可以保障患者可选择何时向何人授权访问其医疗记录。
数字双胞胎
数字孪生是使用真实世界数据创建的任何对象、过程或系统的虚拟模型或模拟,以此了解更多关于其真实世界对应对象的信息,在元宇宙中,患者的数字孪生可能是患者自己。构建个体化的数字孪生就是将真实个体的生物学、机体、器官、组织、多细胞和亚细胞等维度的数据创建为模型,再由模型构造数字孪生,通过数字孪生具体数据预测真实个体发病风险、,通过数字孪生具体数据预测真实个体发病风险、作出疾病诊断、分析预后情况和进行治疗优化。
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应用实例分析:数字孪生,守护患者泛血管健康
约翰,62岁,喜欢和朋友聚会,吃烧烤牛排,喝啤酒,有心血管疾病家族史始终关注健康,约翰决定注册一个专业的健康应用,以表征其数字双胞胎患者。
元词为患者构造了数字双胞胎,监测基于AI的全血管健康
Digital Twin患者收集了所有John的数字健康数据(Panomics数据),并与AI互动以监测John的Plescular Health,这不断将John的数据与其他人的健康数据进行比较。通过这种方式,数字双人患者模型可以模拟和预测约翰的未来健康,以及可能的诊断和治疗。数字双胞胎患者在约翰的病情恶化之前模拟了未来的情况并采取预防措施。人工智能为约翰和他的医生提供了针对性的预防或后续检查建议。
患者心悸,数字孪生通过多维参数,认定与饮用咖啡有关
约翰通过数字双人患者,数字双胞胎环境,家庭测试,可穿戴设备等在数字空间中建立一个网络。John's智能手机和可穿戴设备为他的数字双胞胎患者提供医疗和生活方式数据,以监控John的病情,包括血压、氧饱和度、心率、心电图,以及泛血管多维度信息,甚至连,约翰,收集他的咖啡饮用数据,刚才手表数据的综合评估,约翰·几分钟前喝的一杯非常浓的浓缩咖啡。
数字孪生建议患者购物途中进行心脏超声检查
朋友今晚要来参加烧烤,约翰要去购物中心买些肉,此时他的智能手机上弹出一条消息:“你可以去购物中心时进行心脏超声检查”,:“:”你应该进行预防性检查,你的心脏病专家已经同意了本项检查检查后,约翰的数字孪生患者未发现异常。
数周后,患者突发不适,数字孪生判定为心律失常
一个炎热的夏天,约翰在花园工作开yunapp体育官网入口下载手机版,已经开始在耀眼的阳光下出汗了,他的数字孪生患者注意到了这一点,约翰:“请立即喝水” ,约翰·全神贯注于除草,以至于错过了这一信息。突然人工智能立即将John的当前数据与连续监控的数据进行了比较,并得出结论认为心律不齐目前存在。
数字双胞胎与患者互动以舒适患者
约翰·担心自身健康状况,约翰的数字孪生患者立即通过他的智能手机联系他,约翰·一起,约翰·的血压怎么样?他的心电图有什么变化吗?异常节律是否属于早搏?是否是房颤?人工智能为约翰提供了有关下一步该做什么的建议。约翰可以向人工智能提出问题。通过这种方式,人工智能获得了事件的全部情况,并根据情况平静了约翰的焦虑。
数字孪生将数据发送给医生,制定下一步诊疗策略
约翰·约翰·约翰(John),“真正”,并提供基于数据的可能诊断概率和下一步检查建议。心脏病专家审查了这些信息,约翰,约翰情况危急生命的可能很低,医生同意人工智能的观点,为约翰·预约了心血管
人工智能早期识别心脏事件,警报并提醒开展急救
10岁,约翰未发生心血管事件,几天后,约翰在花园里工作。人工智能通过传感器记录了John ECG信号的变化。目前,约翰无症状。通过约翰的所有数据,人工智能预测约翰很快就会发生心脏事件。他立即去了约翰·发出警告,同时呼叫救护车。人工智能识别最近的可进行心血管介入的医院,并向医院提供所有数据,让医院做好准备
医疗元宇宙的未来畅想
医疗元宇宙的未来,将是虚拟医院依赖可穿戴设备远程获取数据以及一滴血多组学测试人工智能辅助,实现精准治疗。虽然医疗元宇宙的长路漫漫,但是未来必来,未来已来!,未来已来!
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